Avainero pallojen ja nanoputkien välillä on se, että palloilla on pallomaisia rakenteita, joissa hiiliatomeilla on kolme sidosta toisiinsa, kun taas nanoputket ovat putkimaisia rakenteita, joissa on kolme sidosta hiiliatomien välillä.
Sekä Buckyballs että nanoputket ovat nanomittakaavan rakenteita. Termi buckyballs viittaa Buckminsterfullereeniin. Nanoputket ovat hiiliatomeista valmistettuja putkia, ja näiden putkien halkaisijat mitataan tyypillisesti nanometreinä.
Mitä ovat Buckyballs?
Termi buckyballs viittaa Buckminsterfullereeniin. Se on eräänlainen fullereeni, jonka kemiallinen kaava on C60. Tämä aine on häkkimäinen sulatettu rengasrakenne, joka muistuttaa jalkapalloa, koska se koostuu 20 kuusikulmiosta ja 12 viisikulmiosta. Tässä rakenteessa on hiiliatomeja, joiden välillä on kolme sidosta. Buckyballs näkyvät mustina kiinteinä aineina, jotka pyrkivät liukenemaan hiilivetyliuottimiin ja muodostavat violetin liuoksen.
Kuva 01: Buckyballien rakenne
Buckyballs esiintyy luonnostaan fullereenina. Voimme löytää pieniä määriä Buckyballeja noesta. Lisäksi sitä esiintyy avaruudessa, planetaarisissa sumuissa ja joissakin tähdissä. Teoriassa tämä aine ennustettiin ensimmäisen kerran 1960- ja 1970-luvuilla. Sen loivat ensimmäisen kerran vuonna 1984 Eric Rohfing, Donald Cox ja Andrew Kaldor. He käyttivät laseria hiilen höyrystämiseen yliäänisäteessä.
Se on vakaa molekyyli, joka kestää korkeita lämpötiloja ja korkeita paineita. Se oli suurin tunnettu molekyyli, jonka havaittiin osoittavan a alto-hiukkasten kaksinaisuutta vuoteen 2020 asti. Buckyballs-liuoksella on tyypillisesti syvä violetti väri. Se jättää ruskean jäännöksen haihtuessaan. Tämä värinmuutos johtuu molekyylitasojen kaistan suhteellisen kapeasta energialeveydestä, joka on vastuussa yksittäisten C-60-molekyylien absorboimasta vihreästä valosta. Lisäksi aine liukenee niukasti aromaattisiin liuottimiin ja hiilidisulfidiin. Mutta se on veteen liukenematon.
Mitä nanoputket ovat?
Nanoputket ovat hiiliatomeista valmistettuja putkia, ja näiden putkien halkaisijat mitataan tyypillisesti nanometreinä. Nanoputkia on kahdenlaisia: yksiseinäisiä hiilinanoputkia (SWCNT) ja moniseinäisiä hiilinanoputkia (MWCNT).
SWCNT:itä voidaan kuvata hiilen allotroopiksi, joka on fullereenin ja litteän grafeenin välimuoto. Voimme idealisoida nämä nanoputket aukkoiksi 2D-heksagonaalisesta hiiliatomien hilasta, jotka on rullattu pitkin yhtä kuusikulmaisen hilan Bravais-hilavektoria muodostaen onton sylinterin.
Kuva 02: Hiilinanoputket
Toisa alta MWCNT:t koostuvat sisäkkäisistä yksiseinäisistä hiilinanoputkista, jotka ovat heikosti sitoutuneet toisiinsa Van der Waalsin vuorovaikutusten kautta puumaisessa rengasrakenteessa. Joskus voimme kutsua niitä kaksi- ja kolmiseinämäisiksi hiilinanoputkiksi.
Hiilinanoputket tarjoavat huomattavan sähkönjohtavuuden. Lisäksi niillä on poikkeuksellinen vetolujuus ja lämmönjohtavuus. Tämä johtuu nanorakenteesta ja hiiliatomien välisten sidosten vahvuudesta. Lisäksi voimme muokata nanoputkia kemiallisesti.
Mitä yhtäläisyyksiä Buckyballien ja nanoputkien välillä on?
- Buckyballs ja nanoputket ovat nanomittakaavassa.
- Molemmat sisältävät hiiliatomeja, joissa on kolme sidosta (kaksi yksinkertaista sidosta ja yksi kaksoissidos).
Mitä eroa Buckyballilla ja nanoputkilla on?
Sekä Buckyballs että nanoputket ovat nanomittakaavan rakenteita. avainero pallojen ja nanoputkien välillä on, että buckyballsissa on pallomaisia rakenteita, joissa hiiliatomeilla on kolme sidosta keskenään, kun taas nanoputket ovat putkimaisia rakenteita, joissa on kaksi yksinkertaista sidosta ja yksi kaksoissidos kunkin hiiliatomin välillä.
Alla oleva infografiikka esittelee erot buckyballien ja nanoputkien välillä taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Buckyballs vs Nanotubes
Sekä Buckyballs että nanoputket ovat nanomittakaavan rakenteita. Termi buckyballs viittaa Buckminsterfullereeniin. Nanoputket ovat hiiliatomeista valmistettuja putkia, ja näiden putkien halkaisijat mitataan tyypillisesti nanometreinä. Keskeinen ero buckyballien ja nanoputkien välillä on, että buckyballsissa on pallomaisia rakenteita, joissa hiiliatomeilla on kolme sidosta keskenään, kun taas nanoputket ovat putkimaisia rakenteita, joissa on kaksi yksittäistä sidosta ja yksi kaksoissidos kunkin hiiliatomin välillä.
